【正文】 在整個(gè)論文的選題、研究和撰寫過程中，老師給了我精心的指導(dǎo)、熱忱的鼓勵(lì)和支持，為我提供了寶貴的選題和參考資料，老師精心的點(diǎn)撥讓我從起點(diǎn)開始便開拓了研究視野，修正了寫作思路，對(duì)論文的完善和質(zhì)量的提高起到了關(guān)鍵性的作用。 隔離刀閘和接地刀閘控制回路示意圖 在圖 中已經(jīng)將刀閘控制回路用虛線表示出，現(xiàn)將其單獨(dú)畫出，如圖 所示，各控制信號(hào)已在圖中標(biāo)示。（2）發(fā)生故障時(shí)，能及時(shí)發(fā)出區(qū)別于事故音響的另一種音響（警鈴聲） ，并使顯示故障的性質(zhì)的光字牌點(diǎn)亮。二次電流先送至斷路器端子箱，再送入保護(hù)室內(nèi)的線路保護(hù)柜、母線保護(hù)柜、測(cè)控柜、電度表柜、故障錄波柜。遠(yuǎn)方控制有變電站端控制和調(diào)度端控制方式。 與斷路器機(jī)構(gòu)箱的聯(lián)系交流電源經(jīng)斷路器端子箱提供給斷路器機(jī)構(gòu)箱，以作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)、加熱除濕、照明之用。2%。接地和相間短路保護(hù)分別按 和 中的相應(yīng)規(guī)定裝設(shè)。因?yàn)樗鼈冎环磻?yīng)一端電氣量的變化，不能區(qū)別是被保護(hù)線路末端短路還是相鄰線路首段短路，為了保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，反王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計(jì)映線路末端的保護(hù)必須帶有一定的延時(shí)，這樣，就不可能做到無時(shí)限切除被保護(hù)線路上任一處的故障。電流電壓保護(hù)，其保護(hù)范圍隨系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化而變化。而不應(yīng)布置于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)以防止發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路并跳閘后產(chǎn)生誤強(qiáng)勵(lì)。 TPX 級(jí)：準(zhǔn)確限值規(guī)定為在指定的暫態(tài)工作循環(huán)中的峰值瞬時(shí)誤差。對(duì)于大電流接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對(duì)于小電流接地系統(tǒng)，依具體要求按二相或三相配置； 5）對(duì)于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置。電氣閉鎖的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，沒有輔助動(dòng)作，但是在安裝使用中也存在以下幾個(gè)突出問題：(1)一般來說電磁鎖單獨(dú)使用時(shí)，只有解鎖功能沒有反向閉鎖功能。(5) 防止誤入帶電間隔等電氣誤操作事故。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)；(4）按在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)；(5）當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設(shè)。 斷路器控制的基本回路 合閘回路圖 合閘回路示意圖（1）就地操作合閘轉(zhuǎn)換開關(guān) S3 調(diào)整至就地控制檔位；X1602S4 合閘按S3K11S11合閘線圈 Y4S2K14S3S4 合閘按鈕X1607 構(gòu)成合閘通路。液壓操作機(jī)構(gòu)利用油泵壓縮 10航空液壓油，利用油壓傳遞將氮?dú)鈮嚎s，儲(chǔ)存能量，一旦跳合閘線圈動(dòng)作，能量釋放，完成開關(guān)分合閘。 1．按控制地點(diǎn)分 (1)集中控制。滿足電氣主接線方式“可靠，靈活，經(jīng)濟(jì)”的要求，適用于本次設(shè)計(jì)。3）3/2 臺(tái)斷路器接線 每 2 條回路共用 3 臺(tái)斷路器，每串的中間一臺(tái)斷路器為聯(lián)絡(luò)斷路器。1)投資?。褐鹘泳€簡(jiǎn)單，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的投資；占地面積小：電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地、架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。當(dāng)出線為 2 回時(shí)，一般采用橋形接線。對(duì)系統(tǒng)保護(hù)性能和功能需求的不斷提高，也是促使擔(dān)任微機(jī)保護(hù)裝置的處理器位數(shù)不斷提升的主要原因之一。繼電保護(hù)所應(yīng)用元器件的發(fā)展，在一定程度上將推動(dòng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。(5）便于遠(yuǎn)方監(jiān)控：目前的微機(jī)保護(hù)裝置均設(shè)有通信接口，這樣可以方便地將各地保護(hù)裝置納入變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方修改定值與投切保護(hù)裝置。因此裝置的某些缺陷可能不被覺察，從而成為故障，是不正確動(dòng)作的隱患。(2）可靠性高：在各種保護(hù)方法中，考慮到了電力系統(tǒng)中的各種情況，具有很強(qiáng)的綜合分析和判斷能力。七十年代中、后期國外已有少數(shù)樣機(jī)在電力系統(tǒng)中試運(yùn)行，到八十年代初，各國都在這些方面繼續(xù)做了很多努力，使計(jì)算機(jī)保護(hù)逐漸趨于實(shí)用。保護(hù)性能改善的一個(gè)重要方面是在確保其動(dòng)作的可靠性和選擇性的條件下，加快保護(hù)的動(dòng)作速度。當(dāng)有旁路母線時(shí)，應(yīng)首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。主接線的靈活性有以下幾個(gè)方面的要求：1)調(diào)度要求。只有一組（可以有多段）工作母線的接線稱單母線接線。一般雙母線接線方式如圖 所示，特點(diǎn)如下：(1)一般在正常運(yùn)行時(shí)，線路均分在兩組母線上，以固定的連接方式運(yùn)行。 斷路器的作用。(2)弱電控制。為此，在合、跳閘回路中，接入斷路器的輔助觸點(diǎn)，既可將回路切斷，又可為下一步操作做好準(zhǔn)備。 開關(guān)信息量輸出回路除了斷路器異常工況需要由空接點(diǎn)輸出報(bào)警信息，斷路器的正常工況(如斷路器合閘、分閘位置，遠(yuǎn)方/就地控制)也需要送至監(jiān)控系統(tǒng)，另外隔離刀閘閉鎖邏輯構(gòu)成也需要斷路器輔助接點(diǎn)。 接地刀閘一般在投入運(yùn)行(送電 )前拉開，在停運(yùn)(檢修)時(shí)投入。所以在開關(guān)柜及戶外閘刀上，只能以機(jī)械閉鎖為主，還需輔以其他閉鎖方法，方能達(dá)到全部五防要求。電流互感器的正確使用 1）電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)，而二次繞阻則與所有儀表負(fù)載串聯(lián)； 2）按被測(cè)電流大小，選擇合適的變化，否則誤差將增大。 帶 S 的是特殊電流互感器，要求在 1%120%負(fù)荷范圍內(nèi)精度足夠高，一般取5 個(gè)負(fù)荷點(diǎn)測(cè)量其誤差小于規(guī)定的范圍。 TPZ 級(jí)：準(zhǔn)確限值規(guī)定了為在指定的二次回路時(shí)間常數(shù)下，具有最大直流偏移的單次通電時(shí)的峰值瞬時(shí)交流分量誤差。 保護(hù)用電壓互感器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為：3P 和 6P，電壓誤差分別是 3%和 6%。微機(jī)型距離保護(hù)與常規(guī)距離保護(hù)一樣，其基本原理是相同的，所不同的僅僅是采用微機(jī)的軟件方式來完成距離保護(hù)的阻抗計(jì)算與邏輯判斷。 110kV 線路保護(hù)配置按照 DL40091 規(guī)程配置，以下為節(jié)選規(guī)程內(nèi)容:采用遠(yuǎn)后備的后備保護(hù)110kV 中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中的線路或 110kV 直接接地電力網(wǎng)的線路，線路采用反應(yīng)相間短路和接地短路的保護(hù)。各種保護(hù)功能均由軟件實(shí)現(xiàn)。后臺(tái)遙控分、合使用電動(dòng)機(jī)的隔離刀閘命令由網(wǎng)絡(luò)送入測(cè)控單元，經(jīng)防誤閉鎖邏輯以觸點(diǎn)形式送出，經(jīng)斷路器端子箱送入刀閘機(jī)構(gòu)執(zhí)行。一次設(shè)備是指直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線、電力電纜、斷路器、隔離開關(guān)、母線、避雷器、電流互感器、電壓互感器等。三、測(cè)量及監(jiān)察系統(tǒng)測(cè)量及監(jiān)察系統(tǒng)的作用是，指示或記錄電氣設(shè)備和輸電線路的運(yùn)行參數(shù)，作為運(yùn)行人員掌握主系統(tǒng)運(yùn)行情況、故障處理及經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)。保護(hù)柜中的打印機(jī)、照明回路，測(cè)控柜的照明回路也需要使用交流電源。其裝設(shè)原則是使運(yùn)行人員能迅速、準(zhǔn)確地確定所得到信號(hào)的性質(zhì)和地點(diǎn)。二次線設(shè)計(jì)要求對(duì)大學(xué)所學(xué)課程進(jìn)行綜合性的運(yùn)用，特別是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、發(fā)電廠電氣部分等課程的知識(shí)。在這段時(shí)間內(nèi)，同學(xué)老師們都給予了我很大的幫助，指導(dǎo)老師為我們指導(dǎo)工作并關(guān)心同學(xué)們的生活，此外，經(jīng)過這段時(shí)間的努力，我認(rèn)為這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作對(duì)我個(gè)人來說是一次極好的鍛煉，它使我的自主性性得到最大的發(fā)揮，在我工作前給了我充分的心理準(zhǔn)備。從一天天的學(xué)習(xí)與實(shí)踐中，我更進(jìn)一步加深了對(duì)自己專業(yè)的認(rèn)識(shí)，反思了以往學(xué)習(xí)中的不足。（6）變電所發(fā)生事故時(shí)，應(yīng)能通過事故信號(hào)的分析迅速確定事故的性質(zhì)。用隔離開關(guān)兩個(gè)輔助觸點(diǎn)并聯(lián)后去啟動(dòng)電壓切換中間繼電器，利用其觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電壓回路的自動(dòng)切換。按信號(hào)發(fā)出時(shí)間分為瞬時(shí)動(dòng)作信號(hào)和延時(shí)動(dòng)作信號(hào)。而且，為了使主系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠地向用戶提供充足、合格的電能，還必須有能對(duì)主系統(tǒng)進(jìn)行操作、監(jiān)視、測(cè)量、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備。王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計(jì)圖 測(cè)控柜的遙測(cè)功能示意圖 遙控后臺(tái)遙控分、合斷路器命令由網(wǎng)絡(luò)送入測(cè)控單元，轉(zhuǎn)為觸點(diǎn)形式后送入保護(hù)GPSL621C112 的操作插件執(zhí)行。 裝置特點(diǎn)GPSL621C112 是以距離保護(hù)、零序保護(hù)和三相一次重合閘為基本配置（可加配高頻保護(hù)）的成套線路保護(hù)裝置。由不同的軟件程序來實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)。這是一種反映保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，并根據(jù)距離遠(yuǎn)近確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。輔助二次繞組的額定電壓按下列原則設(shè)計(jì)：中性點(diǎn)直10V接接地的系統(tǒng)中，二次繞組額定電壓為 100V；中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，二次繞組額定電壓為 100/3V。級(jí)電流互感器鐵芯帶有小氣隙，氣隙長(zhǎng)度約為磁路平均長(zhǎng)度的 %，由于氣隙使鐵芯不易飽和，有利于直流分量的快速衰減，在額定負(fù)荷下允許最大電流誤差為177。10 級(jí)。 互感器 電流互感器電流互感器是一種將一次回路數(shù)值較大的電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次回路標(biāo)準(zhǔn)的小電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量等用途的電氣設(shè)備。然而機(jī)械閉鎖只能在開關(guān)柜內(nèi)部及戶外閘刀等的機(jī)械動(dòng)作相關(guān)部位之間應(yīng)用，與電器元件動(dòng)作間的聯(lián)系用機(jī)械閉鎖無法實(shí)現(xiàn)。 接地刀閘按照“安規(guī)”的規(guī)定，電氣設(shè)備檢修時(shí)，必須進(jìn)行接地，一般情況是掛“接地線” 。因故障導(dǎo)致操作電源回路空氣斷路器跳閘后也可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。合閘過程使合閘彈簧儲(chǔ)能。(1)強(qiáng)電控制。它可用來分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。其角數(shù)等于進(jìn)、出線回路總數(shù)，等于斷路器臺(tái)數(shù)。母線是中間環(huán)節(jié)，作用是匯集和分配電能，使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行、檢修靈活方便，進(jìn)出線可有任意數(shù)目，利于安裝和擴(kuò)建。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。旁路母線的設(shè)置原則：1）采用分段單母線或雙母線的 110kV 配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線。 本課題研究背景和意義 本課題研究的背景在現(xiàn)代電網(wǎng)中，隨著超高壓、大容量、遠(yuǎn)距離輸電線路的不斷增多，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高、更嚴(yán)格的要求。 微機(jī)保護(hù)的國內(nèi)外研究概況與發(fā)展趨勢(shì)近四十年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展日新月異，它的廣泛應(yīng)用給各行各業(yè)帶來了翻天覆地的變化。 ”繼電保護(hù)的正確動(dòng)作取決于一系列的因素：保護(hù)原理、裝置的軟硬件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品質(zhì)量、整定和調(diào)試、二次回路以及運(yùn)行管理等。眾所周知，對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本性能要求，包括了可靠性、選擇性、快速性和靈敏性。而超高壓電力系統(tǒng)保護(hù)裝置若采用多 CPU實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能時(shí)，每塊 CPU 模塊的硬件設(shè)計(jì)也傾向于盡量相同。微機(jī)技術(shù)引入繼電保護(hù)領(lǐng)域，擴(kuò)展了繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用功能，基于微處理器的繼電保護(hù)裝置，具有一系列的特點(diǎn)：可以集主保護(hù)、后備保護(hù)的完整功能于一身，大大簡(jiǎn)化了繼電保護(hù)二次接線；遠(yuǎn)方通信功能，管理人員可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)用數(shù)據(jù)、改變定值，為現(xiàn)代化管理提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)；自檢功能，自動(dòng)故障定位，及時(shí)發(fā)出警報(bào)，用備用插件置換故障部件，可以在實(shí)驗(yàn)室集中進(jìn)行專業(yè)檢修。王庭森：采用 GPSL621C112 微機(jī)保護(hù)裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計(jì)2 110kV 變電所的一次設(shè)備及其控制 主接線及其選擇電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成電路，負(fù)責(zé)接收和分配電能，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)電氣主接線的基本要求，概括的說應(yīng)包括可靠性、靈活性、和經(jīng)濟(jì)性。 主接線的基本接線形式主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。4）4/3 臺(tái)斷路器接線5）變壓器母線組接線這種接線應(yīng)用于超高壓系統(tǒng)中，適用于有長(zhǎng)距離大容量輸電線路、要求線路有高度可靠性的配電裝置。圖 一次系統(tǒng)示意圖 斷路器 斷路器的分類斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器和低壓斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將 3kV 以上的稱為高壓電器。一般對(duì)發(fā)電機(jī)、主變壓器、母線、斷路器、廠用變壓器 35kV 以上線路等主要設(shè)備都采用集中控制。自動(dòng)重合閘：斷路器分閘后，由于合閘彈簧儲(chǔ)能工作早已完成，若接到合閘命令，操作機(jī)構(gòu)可再次使斷路器合閘。 分閘回路圖 分閘回路示意圖（1）就地操作分閘轉(zhuǎn)換開關(guān) S3 調(diào)整至就地操作控制檔位；X1602S5 分閘按鈕S3S11分閘線圈 Y1K14X1645 構(gòu)成分閘通路。目前國產(chǎn)隔離開關(guān)一般都配有氣動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)，35kV 以下的隔離開關(guān)，其控制按鈕裝設(shè)在操作機(jī)構(gòu)箱上。這些閉鎖方式在防誤工作中發(fā)揮了積極作用，經(jīng)過多年的使用和運(yùn)行考驗(yàn)，各種傳統(tǒng)閉鎖方式的優(yōu)缺點(diǎn)均已充分顯示。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，輔助觸點(diǎn)容易產(chǎn)生接觸不良而影響動(dòng)作的可靠性；(6)在斷路器的控制開關(guān)上，一般都缺少閉鎖措施。準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，一次電流為額定值時(shí)的最大電流誤差的百分值。TPX 級(jí)電流互感器環(huán)形鐵芯中不帶氣隙，在額定電流和負(fù)載下，其電流誤差不大于177。目的是減小外部短路時(shí)的不平衡電流。此外。為了提高電網(wǎng)供電的可靠性，在 110kV 線路中還配置了三相一次重合閘裝置。 對(duì)帶分支的 110～220kV 線路，可裝設(shè)與不帶分支時(shí)相同的保護(hù)，但應(yīng)考慮下述特點(diǎn)，并采取必要的措施。開關(guān)量包括刀閘位置、斷路器位置、斷路器信息(如彈簧未儲(chǔ)能、SF6 氣壓低告警等)、保護(hù)信息(分合閘出口、保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)告警、TV 斷線等)。4 二次回路的設(shè)計(jì) 二次回路 二次回路基本概念電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶共同組成的。二、 信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)的作用是，準(zhǔn)確及時(shí)的顯示出相應(yīng)一次設(shè)備的運(yùn)行工作狀態(tài)，為運(yùn)行人員提供操作、調(diào)節(jié)和處理故障的可靠依據(jù)。圖 交流電流回路示意圖圖 交流電流圖 交流電壓回路TV 二次側(cè)的電壓送入 TV 重動(dòng)并列柜接至電壓小母線，再進(jìn)入保護(hù)操作箱的電壓切換回路，經(jīng)過